Внутрирезонаторное поглощение

В частности, метод внутрирезонаторного поглощения обладает чрезвычайно высокой чувствительностью (до 10 °-10 см по измерению коэффициента поглощения), но эта чувствительность может быть реализована практически лишь в видимом и отдельных участках ближней ИК области спектра, где работают лазеры непрерывного действия. Однако в этих областях спектра отсутствуют достаточно сильные аналитические линии большинства элементов или интенсивные колебательно-вращательные полосы молекул [56]. [c.241]

Кроме прямых измерений ослабления лазерного излучения, проходящего через ячейку, расположенную вне резонатора лазера, разработан ряд других методов, которые могут увеличить чувствительность на несколько порядков. В первом методе используется внутрирезонаторное поглощение во втором методе спектр поглощения регистрируют с помощью суммарного сигнала флуоресценции, индуцированного лазерным излучением в третьем методе, названном оптоакустическим, поглощение определяют путем измерения увеличения давления в абсорбционной ячейке. В дальнейшем эти высокочувствительные методы будут обсуждены подробнее. [c.247]

Таким образом, оптоакустическая спектроскопия, которая основана на процессе передачи энергии в результате столкновений, является наиболее чувствительным методом в этом спектральном диапазоне. В противоположность первому методу она ограничена минимальным давлением около 1 мм рт. ст. Это вызывает уширение линий поглощения вследствие давления, которое, однако, все же меньше доплеровского уширения и поэтому не создает никаких неудобств для спектроскопии, ограниченной доплеровским уширением. В обоих методах для увеличения интенсивности лазерного излучения, попадающего на образец, и, следовательно, чувствительности может использоваться внутрирезонаторное поглощение или поглощающая ячейка, помещенная внутри пассивного резонатора. [c.256]

Существует несколько упрощенных теоретических описаний внутрирезонаторного поглощения, рассматривающих одну или более обсужденных выше концепций некоторые из этих спи- [c.554]

На рис. 8.8 показан прибор, в котором сочетаются методы спектроскопии возмущений, модуляции и внутрирезонаторного поглощения (случай а на рис. 8.6). Этот метод исиользовали для спектроскопического изучения радикалов, представленных в табл. 8.1. В 1 см наблюдалось до 2-10 радикалов было установлено, что сигналы не зависят от мощности лазера и пропорциональны концентрацни поглощающих частнц в пределах трех порядков величины концентраций [29]. Хотя необходимо более глубокое понимание как теоретических концепций, так и значений экспериментальных параметров этого метода, высокая чувствительность, селективность и линейность градуировочного графика уже показали его потенциальные возможности как аналитического метода. [c.556]

Рис. 8.13. Иллюстрация использования внутрирезонаторного поглощения для изотопного анализа. Вверху лазерный луч возбуждает флуоресценцию в двух ячейках, одна пз которых содержит а другая —Внизу образец

Рис. 8.13 иллюстрирует эффективность внутрирезонаторного поглощения. Ячейка слева содержит образец а ячейка [c.562]

Для повышения чувствительности метода ЛМР кювету с исследуемыми радикалами помещают в резонатор лазера, а режим работы лазера подбирают таким образом, чтобы получить дополнительный выигрыш по сравнению с числом проходов луча в резонаторе (обычно 10 проходов). Эффективная длина пути поглощения в этом случае для внутрире-зонаторного ЛМР оказывается не в 10, а в тысячу раз больше геометрической. Отметим, что в ЛМР и ВРЛС используются различные лазеры и выигрыш внутрирезонаторного поглощения обусловлен разными причинами. [c.358]

Дальнейшее увеличение чувствительности внутрирезонаторного поглощения может быть достигнуто с помощью многомодовых лазеров на красителях [19]. Оно объясняется конкурирующим взаимодействием лазерных мод вследствие пространственного насыщения активной среды. Каждая генерирующая мода уменьшает усиление активной среды. Если интенсивность отдельной моды уменьшается вследствие селективного поглощения молекулами, находящимися внутри резонатора, то усиление на других модах увеличивается. Поэтому интенсивность генерации на этих модах увеличится. Можно показать, что чувствительность обнаружения при использовании широкополосного лазера на красителях пропорциональна числу генерирующих мод [20]. Увеличение чувствительности в 10 раз (по сравнению с однопроходными измерениями) можно получить при использованин ячейки с парами иода, установленной внутри [c.248]

Чувствительность спектрофона можно значительно увеличить, если лазерный пучок модулировать частотой, соответствующей собственному резонансу ячейки с образцом. Такнм способом Дьюи и др. [31] повысили коэффициент акустического усиления более чем в сто раз. Кроме того, этот метод устраняет трудности, возникающие в нерезонансном методе вследствие поглощения лазерного излучения стенками ячейки. Поскольку схему измерений сигнала можно точно настроить на резонансную частоту желаемой акустической моды (например, с узлами на стенках ячейки), поглощение стенками и окнами ячейки, которое в основном дает вклады в акустические волны с различными фазами и пространственными характеристиками, не вносит существенного вклада в измеряемый сигнал. Другой способ увеличения чувствительности — использование внутрирезонаторного поглощения. Когда камера с образцом размещена внутри резонатора лазера, акустический сигнал усиливается вследствие повышения интенсивности излучения внутри резонатора коэффициент увеличения чувствительности может достигать 100 (см. разд. 2.1.1). [c.254]

Рис. 8.6. Соотношение. между ширпно11 линии поглощения и модовой структурой лазера при внутрирезонаторном поглощении в случаях а и б. Масштаб рисунков по шкале абсцисс отличается в 20 раз.

Рис. 8.8. Схема спектрометра лазерного магнитного резонанса. В этом приборе сочетаются эффекты внутрирезонаторного поглощения и магнитной модуляции. Анализируемая проба находится в камере между двумя полюсами магнита. Из работы Дэвнса н Ивенсопа [29] (с разрешения авторов).

Справочник химика 21

Химия и химическая технология